单片微型计算机原理及应用课后标准答案—华中科技大学
单片微型计算机原理及接口技术课后习题答案
习题二2-1 试述8051单片机主要由哪几个部分构成?1.一个8位微处理器CPU2.数据存储器RAM和特殊功能寄存器3.内部程序存储器ROM4.两个定时/计数器5.四个8位可编程的I/O并行端口6.一个串行端口7.中断控制系统8.内部时钟电路2-2 MCS-51单片机的片外总线是怎样构成的?试画出其结构示意图。
1.片外总线构成: 1)地址总线AB 2)数据总线DB 3)控制总线CB2.结构示意图2-3 MCS-51单片机四组并行I/O口在使用时各有什么特点?1.P0口特点:1) 作输出口使用时,由于输出驱动为漏极开路式,需外接上拉电阻,阻值一般为5~10K.2) 作输入口使用时,在输入数据时,应先向端口写入”1”,使引脚处于悬浮状态,再读入数据.3) 扩展ROM和(或)RAM时,作为地址/数据总线使用(地址A7~A0,数据D7~D0)2.P1口特点:1)作输出口使用时,无需外接上拉电阻(内部有上拉电阻)2)作输入口使用时,在输入数据时,应先向端口写入”1”,使引脚处于悬浮状态,再读入数据.3.P2口特点:1)作输出口使用时,无需外接上拉电阻(内部有上拉电阻)2)作输入口使用时,在输入数据时,应先向端口写入”1”,使引脚处于悬浮状态,再读入数据.3)扩展ROM和(或)RAM时,作为地址/数据总线使用(地址A15~A8,数据D15~D8)4.P3口特点:1)作输出口使用时,无需外接上拉电阻(内部有上拉电阻)2)作输入口使用时,在输入数据时,应先向端口写入”1”,使引脚处于悬浮状态,再读入数据.3)第二功能如下表2-4 MCS-51单片机的存储器有几个存储空间?各自的地址范围和容量是多少?使用时各有什么特点?四个存储空间:(不同的单片机有所不同)1.片内RAM,地址范围:00H~FFH,共256个字节1) 00H~1FH为通用寄存器区,共分四组(0组1组2组3组,由PSW的RS1 RS0决定,复位时自动选中0组)每组8个寄存器R0~R72) 20H~2FH为位寻址区,共128位(16*8)3)30H~7FH为通用RAM区,共64个字节4)80H~FFH为特殊功能寄存器(SFR)区,共128个字节并行口串行口中断系统定时/计数器等功能单元和状态寄存器等共21个单元离散的分布在这个区中,其他空闲单元不能使用2.片外RAM,地址范围:0000H~FFFFH,共64K字节3.片内ROM(EA=1),地址范围:0000H~0FFFH,共4K字节4.片外ROM(EA=0),地址范围:0000H~FFFFH,共64K字节2-5 在单片机内RAM中哪些字节有位地址?哪些字节没有位地址?特殊功能寄存器中安排位地址的作用何在?有位地址的字节:20H~2FH 80H 88H 90H 98H A0H A8H B0H B8H D0H E0H F0HSFR安排地址位的作用:可按位访问,方便使用2-6 什么叫振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期?振荡周期----为单片机提供时钟信号的振荡源的周期时钟(状态)周期----振荡源信号经二分频后形成的时钟脉冲信号机器周期-----完成一个基本操作所需的时间,由6个时钟(状态)周期组成指令周期----CPU执行一条指令所需的时间时钟(状态)周期=2振荡周期机器周期=6时钟(状态)周期=12振荡周期指令周期=1个或2个或4个机器周期2-7 若单片机使用的晶振为6MHz,那么振荡周期、机器周期和指令周期分别是多少?fosc=6MHZT振荡=1/fosc=0.167μsT机器=12* T振荡=2μsT指令=(1~4) T机器=2~8μs2-8 当单片机使用的晶振为12MHz时,执行一条指令所需的最长时间为多少?fosc=12MHZT指令=1~4μsT MAX指令<=4μs2-9 说出单片机复位后,各特殊功能寄存器的初始化状态是什么各特殊功能寄存器的初始化状态如表特别SP=07H,P0~P3=FFH注意: 复位后要先给SP赋值(30H~7FH), P0~P3置初值习题三3-1 说明下列各条指令划线部分的寻址方式,并用图说明指令实现的操作。
微型计算机原理及应用习题全套答案
CH01微型计算机概述习题与思考题1. 微型计算机由哪些部件组成?各部件的主要功能是什么? 解答:微机系统微型计算机系统软件外围设备:打印机、键盘、CRT 、磁盘控制器等微处理器(CPU )系统总线:AB 、CB 、DB(功能:为CPU 和其他部件之间提供数据、地址 和控制信息的传输通道)存储器:只读存储器(ROM )、随机存储器(RAM )(功能:用来存储信息)输入/输出(I/O )接口:串/并行接口等(功能:使外部设备和微型机相连)算术逻辑部件(ALU )累加器、寄存器控制器操作系统(OS )系统实用程序:汇编、编译、编辑、调试程序等(注:CPU 的功能--①可以进行算术和逻辑运算; ②可保存少量数据; ③能对指令进行译码并执行规定的动作; ④能和存储器、外设交换数据;⑤提供整修系统所需要的定时和控制; ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。
)2. 8086/8088 CPU 由哪两部分组成?它们的主要功能各是什么?是如何协调工作的? 解答:微处理器(CPU )总线接口部件(BIU ):负责与存储器、I/O 端口传送数据执行部件(EU ):负责指令的执行协调工作过程:总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,它们按以下流水线技术原则来协调管理: ① 每当8086的指令队列中有两个空字节,或者8088的指令队列中有一个空字节时,总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。
② 每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码,然后用几个时钟周期去执行指令。
在执行指令的过程中,如果必须访问存储器或者输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期,完成访问内存或者输入/输出端口的操作;如果此时总线接口部件正好处于空闲状态,那么,会立即响应执行部件的总线请求。
但有时会遇到这样的情况,执行部件请求总线接口部件访问总线时,总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中,此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作,然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。
单片微机原理及应用课后习题答案
第一章单片机基础1-1单片机的发展分为几个阶段?答:单片机的发展到目前为止大致分为5个阶段:第一阶段:单片机发展的初级阶段。
第二阶段:低性能单片机阶段。
第三阶段:高性能单片机阶段。
第四阶段:16位单片机阶段。
第五阶段:单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等方面向更高水平发展。
1-2说明单片机的主要应用领域?答:由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、易扩展、可靠性高、控制功能强及运算速度快等特点,在国民经济建设、军工产品及家用电器等各个领域均得到广泛应用。
主要有:①工业自动化;②智能仪表;③消费类电子产品;④通信方面;⑤军工产品;⑥终端及外部设备控制;⑦多机分布式系统。
1-3MCS-51系列单片机片内包含哪些功能部件?各功能部件的功能是什么?答:MCS-51系列单片机的内部结构:1.中央处理器CPU。
其主要完成单片机的运算和控制功能,MCS-51系列单片机的CPU不仅可以处理字节数据,还可以进行位变量的处理。
2.片内数据存储器RAM。
RAM用于存储单片机运行中的工作变量、中间结果和最终结果等。
3.片内程序存储器ROM/EPROM。
程序存储器既可以存放已编制的程序,也可以存放一些原始数据和表格。
4.特殊功能寄存器SFR。
SFR用以控制和管理内部算术逻辑部件、并行I/O口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。
5.并行口。
一共有4个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3。
P0是一个三态双向口,可作为地址/数据分时复用口,也可作为通用I/O口。
P1只能作为通用I/O口。
P2可以作为通用I/O口,也可作为在单片机扩展外部设备时,高8位地址总线使用。
P3除了作为通用准双向I/O接口外,各引脚还具有第二功能。
6.串行口。
有一个全双工的串行口,可以实现单片机与外设之间数据的逐位传送。
7.定时/计数器。
可以设置为定时方式或计数方式。
1-4MCS-51系列单片机引脚中有多少I/O线?它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系?地址总线和数据总线各是多少位?说明准双向口的含义?答:MCS-51一共有32个I/O引脚。
微机原理及应用课后答案
X = C3H = 1101 0011 B
Y =5AH = 0101 1010 B
{(X异或Y)与(X或Y)}= 1001 1001B = 99H
二、填空题:
1、512×4位的存储器分别需要9地址线和4数据线?8K×8位的存储器又分别需要13地址线和8数据线?
4.存储器或IO设备经缓冲后通过总线与CPU连接,且任一时刻只能有1个部件通过总线与CPU进行数据通讯,这是由器件中的三态门电路实现的。
5.8086从数据线上读取数据的时候,其引脚DT/R为低电平,将数据写入存储器或IO设备的时候,其引脚DT/R为高电平。
6.已知某微机控制系统中的RAM容量为4K×16位.首地址为4800H.其最后一个单元的地址为57FFH(=4800H+0FFFH),其所用数据线和地址线分别为16和12根。
答:所谓寻址方式,是指如何通过寻找内存操作数的地址寻找内存操作数。
Intel系列有七种寻址方式:
(一)立即寻址
(二)寄存器寻址
(三)直接寻址
(四)寄存器间接寻址
(五)寄存器相对寻址
(六)基址加变址寻址
(七)相对基址加变址寻址
18.计算325D的十六进制、二进制和BCD码的值。
325D=145H=101000101B=0011 0010 0101BCD
4.CPU内部16位地址寄存器如何寻址和访问CPU外部20根地址形成的1M地址空间?
答:用16位的段寄存器与16位的偏移量来解决这一问题,即各个段寄存器分别用来存放各段的初始地址。当由IP提供或EU按寻址方式计算出寻址单元的16位偏移地址(又称为逻辑地址)后,将与左移4位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加,形成一个20位的实际地址(又称为物理地址),以对存储单元寻址。
[工学]微型计算机原理及应用课后答案
第一部分习题解答(一)习题一解答【习题一】1、解释下列术语:(1)微处理器、微型计算机和微型计算机系统;(2)溢出;(3)I/O接口。
2、对于下列二进制数,如果为无符号数,值为多少?如果为带符号数,值又为多少?(1)01011010 (2)10110110 (3)10001101 (4)111110013、求下列机器数的原码、反码和补码。
(1)01000000 (2)01111101 (3)10000010 (4)111111114、对于下列十进制数,采用8位补码计算,判断下列运算是否溢出。
(1)(-76)+65 (2)(-76)-65 (3)76-(-65)(4)76+(-65)5、完成下列无符号数的运算,并转换为十进制数进行核对。
(1)10011010+00101101 (2)11001000-00001101(3)1101×1010 (4)11000011÷01016、写出下列字符串的ASCII码值;This is an English book.答案【习题一】1、(1)微处理器:是微型计算机的核心,其基本功能是进行数据的算术运算和逻辑运算,暂存数据并控制和指挥其他部件协调一致的工作。
由算术逻辑单元、控制器、寄存器陈列等组成;微型计算机:由微处理器、内存储器、I/O接口电路及系统产品线组成;微计算机系统包括硬件系统(中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口和输入输出设备等部件)和软件系统(软件系统包括系统软件和应用软件两部分)两部分。
(2)溢出:指计算机中用有限位的二进制来表示数据,在运算过程中,可能使用运算结果超出有限位的表示的范围,即为溢出。
(3)I/O接口:I/O接口电路是介于计算机和外部设备之间的电路。
I/O接口电路基本功能:1)缓存数据,使各种速度的外部设备与计算机速度相匹配;2)信号变换,使各种电气特性不同的外部设备与计算机相连接;3)联络作用,使外部设备的输入输出与计算机操作同步。
微型计算机原理及应用第四版答案
微型计算机原理及应用第四版答案微型计算机原理及应用第四版答案1. 简答题一:根据微型计算机原理及应用第四版,答案如下:- 定义微型计算机:微型计算机是一种基于微处理器技术的计算机系统,包括中央处理器、内存、输入输出设备等部件,通常体积小、功耗低、成本较低,可广泛应用于个人电脑、嵌入式系统等领域。
- 描述微型计算机核心部件:微型计算机的核心部件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。
CPU是微型计算机的处理器,负责执行指令、进行运算逻辑等核心任务。
内存用于存储程序和数据,常见的有随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
输入输出设备用于与外部环境进行数据交互,如鼠标、键盘、显示器等。
- 解释微指令:微指令是微型计算机中的一种低级指令,用于控制CPU的工作流程。
它通过微程序控制器中的存储器来存储和提取指令,包括控制信号和操作码等信息。
微指令的执行过程是顺序逐条执行,可以实现CPU的控制逻辑。
- 论述微型计算机系统结构:微型计算机系统的结构通常分为五个部分:中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备、总线。
其中CPU负责执行指令,存储器用于存储程序和数据,输入设备用于接收外部信息,输出设备用于将结果显示给用户,总线用于连接各个部件之间的数据传输。
2. 简答题二:根据微型计算机原理及应用第四版,答案如下:- 描述微控制器的组成结构:微控制器是一种集成了微处理器、存储器和各种外设接口的单芯片计算机系统。
它通常包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出接口(I/O)、定时器/计数器(Timer/Counter)、串口、模拟/数字转换器等。
- 解释微控制器与微处理器的区别:微控制器是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单芯片系统,而微处理器则只包含中央处理器(CPU)。
微控制器因为集成了其他功能,所以可以独立运行,不需要外部的主板支持。
相比之下,微处理器需要通过外部的主板连接其他芯片来实现完整的计算机系统。
单片机原理及应用课后答案-华中科技大学版
习题11.1什么是单片微型计算机?答:单片微型计算机是将计算机的根本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机,是计算机微型化的典型代表之一,通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。
1.2单片机的开展经历了哪几个阶段?在哪一阶段确立了单片机在嵌入式应用中的地位。
答:单片机初级阶段〔1974—1976年〕,芯片化探索阶段〔1976—1978年〕,8位单片机成熟阶段〔1978—1982年〕,从SCM向MCU过渡阶段〔1983—1990年〕,MCU百花齐放阶段〔1990年—至今〕。
其中,芯片化探索阶段〔1976—1978年〕确立了单片机在嵌入式应用中的地位。
1.3 单片机可分为几个系列?简述每个系列的主要特性。
答:单片机按系列可分为80C51系列、PIC系列和A VR系列等。
PIC系列单片机是Micro Chip公司的产品,与51系列单片机不兼容。
1) PIC系列单片机最大的特点是从实际出发,重视产品的性能与价格比,开展多种型号来满足不同层次的应用要求。
2) 精简指令使其执行效率大为提高。
3) 产品上市零等待〔Zero time to market〕。
4) PIC有优越开发环境。
5) 其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至220V交流电源,可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离,给应用带来极大方便。
6) 彻底的保密性。
7) 自带看门狗定时器,可以用来提高程序运行的可靠性。
8) 睡眠和低功耗模式。
A VR单片机是1997年由A TMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。
A VR单片机的主要特性1) A VR单片机以字作为指令长度单位,将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此),取指周期短,又可预取指令,实现流水作业,故可高速执行指令。
单片机原理及应用课后习题参考标准答案1-6章
单片机原理及应用》习题答案第一章计算机基础知识1- 1 微型计算机主要由哪几部分组成?各部分有何功能?答:一台微型计算机由中央处理单元(CPU)、存储器、I/O 接口及I/O 设备等组成,相互之间通过三组总线(Bus):即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB 来连接。
CPU由运算器和控制器组成,运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作,控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置,其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/ 输出(I/O )接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O 接口等相对独立的功能部件连接起来,并传送信息的公共通道。
1-3什么叫单片机?其主要由哪几部分组成?答:单片机(Single Chip Microcomputer )是指把CPU、RAM、ROM、定时器/ 计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1- 4 在各种系列的单片机中,片内ROM的配置有几种形式?用户应根据什么原则来选用?答:单片机片内ROM的配置状态可分四种:(1)片内掩膜(Mask)ROM型单片机(如8051),适合于定型大批量应用产品的生产;(2)片内EPROM型单片机(如8751),适合于研制产品样机;(3)片内无ROM型单片机(如8031),需外接EPRO,M单片机扩展灵活,适用于研制新产品;(4)EEPRO(M或Flash ROM)型单片机(如89C51),内部程序存储器电可擦除,使用更方便。
1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式(二、十、十六进制)1- 6 写出下列各数的BCD参与:59:01011001,1996:0001100110010110,4859.2:0100100001011001.0010389.41 :001110001001.01000001第二章MCS-51 单片机的硬件结构2-1 8052 单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件?答:8052 单片机片内包括:①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B 数据存储器RAM。
微型计算机原理及应用课后习题答案教材
习题一一、单选题1.CDBCA A二、填空题1. 8086的数据总线为16 位,地址总线为20 位,时钟频率 5 MHz,支持1M 容量主存空间。
2. 计算机的运算和控制核心称为处理器,英文为Processor/CPU ,微型计算机中的处理器常采用一块大规模集成电路芯片,称之为微处理器。
3.微型计算机系统可分为三个层次:微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
4. 微型计算机按体积的大小可分为:台式电脑,英文为Desktop PC ;笔记本电脑,英文为Notebook PC ;平板电脑,英文为Tablet PC ;手持电脑,英文为Handheld PC 。
5. 处理器的性能用字长、时钟频率、集成度等基本的技术参数来衡量。
6. 指令流水是指将完成一条指令的全过程分解为多个子过程,每个子过程于其他子过程并行进行。
7. 软件按照其完成的功能分为系统软件和应用软件。
应用软件是为解决某个具体问题而设计的程序及其文档。
8. 可以把应用软件分为两大类,通用应用软件和专用应用软件。
通用应用软件用于所有的领域及行业,例如:文字处理软件。
专用应用软件用于特定的专业领域及行业。
三、简答题1. 数值协处理器和浮点处理单元是什么关系?答:数值协处理器和浮点处理单元的功能是一样的,用于复杂的数学运算。
不同之处在于数值协处理器是一个独立的芯片,通过总线与微处理器(或主处理器)相连,用于80386及以前低档CPU的微机系统。
而浮点处理单元是主处理器芯片的一个功能单元,从80486开始数值协处理器的功能被集成在CPU内部了。
2. 总线信号分成哪三组信号?答:数据总线、地址总线、控制总线。
3.在计算机技术中,人工智能包括哪些内容?答:包括虚拟现实、知识系统和机器人。
4. Cache是什么意思?答:Cache指的是高速缓冲存储器5. ROM BIOS是什么?答:位于只读存储器ROM中的基本输入输出系统6. 中断是什么?中断(Interrupt)是由于外部或内部的中断事件发生,微处理器暂时停止正在执行的程序,转向事先安排好的中断服务子程序,当中断服务程序执行完毕后返回被中断的程序继续执行的过程。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一:《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器(cpu),叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础,配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机,叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备(如打印机、显示器、键盘、磁盘机等),再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路,再配上相应的外设(如小键盘、led显示器等)和固化在rom中的监控程序等,安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件,主要由alu(arithmetic and logic unit,算术逻辑部件)、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时,传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时,所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数,反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息(如读/写命令、中断请求命令等)的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件?其主要应用于哪些领域?【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器,有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12,写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值(002h)送入地址寄存器ar;2) ip的内容自动加1,变为003h;3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中002h单元;4) 微处理器给出读命令;5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db;6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr;7) 因是取指操作,取出的是指令操作码04h,即由dr送入指令寄存器ir;8) ir中的操作码经指令译码器id译码后,通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
《微机原理及应用》教材课后习题参考答案
《80X86/Pentium微型计算机原理及应用》教材课后习题参考答案第三章3-5(1)MOV SI, 2100H 源:立即数;目标:寄存器(2)MOV CX, DISP[BX] 源:基址,EA=BX+DISP,PA=DS×16+BX+DISP;目标:寄存器(3)源:寄存器;目标:寄存器间接寻址EA=SI,PA=DS×16+SI(4)源:基址加变址,EA=BX+SI,PA=DS×16+BX+SI;目标:寄存器(5)源:寄存器;目标:寄存器(6)源:基址,EA=BX+10H,PA= DS×16+BX+10H;目标:寄存器(7)源:寄存器间接,EA=BX,PA= ES×16+BX;目标:寄存器(8)源:带位移量的基址加变址,EA=BX+SI+20H,PA= DS×16+BX+SI+20H;目标:寄存器(9)源:寄存器;目标:寄存器间接,EA=BP,PA= SS×16+BP(10)源:寄存器;目标:存储器,EA=SP-2,PA= SS×16+SP-23-7(1)源操作数错,基址+基址不能用在存储器寻址方式中,只能基址+变量,改成MOV AX, [BX+SI](2)错,V ALUE1和V ALUE2一般为自己定义的变量名称,则此两操作数的组合形式为存储器和存储器,ADD指令无此组合形式(3)错,立即数不能直接传给段寄存器(4)错,CS不能作为目标操作数(5)错,立即数不能作为目标操作数,两个操作数互换位置即可(6)如果V ALUE1是用DW定义的WORD型变量,则此题正确,否则错误(7)错,段寄存器不能直接传给段寄存器(8)错,移位次数超过1时,应该先将移位次数送给CL,改成MOV CL, 3; ROL [BX][DI],CL(9)错,NOT操作符只有一个操作数(10)对,CS不能作为目标操作数,但可以作为源操作数(11)错,不能直接将立即数压入堆栈(12)错,两处错误,1:IN指令应该AL在前,端口地址在后;2:端口地址100H超过8位数能表示的范围,应该先将100H送给DX,改成MOV DX, 100H; IN AL, DX(13)错,LEA指令的第二操作数必需为存储器寻址方式(14)错,CX不能作为寄存器间接寻址方式,应将CX改成BX/BP/SI/DI之一3-8(1)AX=3355H, SP=1FFEH(2)AX=3355H, DX=4466H, SP=1FFCH3-9 BX=4154H, [2F246H]=6F30H3-10 BX=139EH3-11 SI=0180H, DS=2000H3-12(1) CL=F6H(2) [1E4F6H]=5678H(3) BX=9226H, AX=1E40H(4) SI=9226H, [SI]=[1E4F6]=0024H(5) AX=5678H, [09226H]=1234H3-13 AF=0, CF=1, OF=1, SF=0, ZF=03-14(1) MOV AX, 0 XOR AX, AX SUB AX, AX(2) MOV CL, 4ROL BL,CL (或ROR BL, CL)(3) 题中没规定N1和N2是8位还是16位数,现假定都8位数(也可假定是16位数,程序不一样)MOV AH, 0MOV AL, N1IDIV N2MOV M1, ALMOV M2, AH(4) 题目的意思即使BX的b4,b6,b11位清零AND BX, 0F7AFH(5) XOR AX, 4020H(6) TEST DX, 0201H(7) TEST CL, 1JNZ NEXTINC CL (或DEC CL)NEXT:3-15 假设题目的意思理解为编号从1开始(1) LEA BX, BLOCK+(6-1)*2MOV AX, [BX](2) LEA BX, BLOCKMOV AX, 10[BX](3) LEA BX, BLOCKMOV SI, 0MOV AX, 10[BX][SI](4) MOV AX, BLOCK+103-16(1) 结果存在地址是580H端口中,[580H]=60H(2) 结果存在地址是580H端口中,[580H]=8060H(即[580H]=60H, [581H]=80H)(3) 结果存在AL中,AL=[40H]=4FH(4) 结果存在AX中,AL=[40H]=4FH, AH=[41H](题目中没有给出端口41H中的值)(5) 结果存在地址是45H端口中,[45H]=60H(6) 结果存在地址是45H端口中,[45H]=8060H(即[45H]=60H,[46H]=80H)3-17 假定每小题中NUM1和NUM2都是和题中指定的操作数等长,即(1)中NUM1和NUM2为字变量,(2)(3)中为字节变量,(4)中为双字变量(1) MOV AX, NUM2ADD NUM1, AX(2) MOV CX, 4LEA BX, NUM1XOR AL, AL ; AL清零L1: ADD AL, [BX]INC BXLOOP L1MOV RES, AL(3) MOV CX, 8LEA BX, NUM1XOR AX, AXL1: ADD AL, [BX]JNC L2INC AHL2: INC BXLOOP L1MOV AX, WORD PTR RES(4) MOV AX, WORD PTR NUM1ADD WORD PTR NUM2, AXMOV AX, WORD PTR NUM1+1ADC WORD PTR NUM2+1, AX ; (MOV指令不影响CF标志位,否则不能这么写) 3-18(1) MOV CX, 8LEA BX, NUM1XOR AX, AXL1: ADD AL, [BX]DAAJNC L2INC AHL2: INC BXLOOP L1MOV AX, WORD PTR RES(2) MOV AL, NUM1SUB AL, NUM2DASMOV RES, AL差=90H, CF=13-19(1) MOV AL, NUM1MUL NUM2 ; 8位乘8位MOV WORD PTR RES, AX(2) MOV AX, NUM1IMUL NUM2 ;16位乘16位MOV WORD PTR RES, AXMOV WORD PTR RES+2, DX(3)MOV AL, NUM1MOV BL, 46CBWDIV BLMOV WORD PTR RES, AX(4) MOV AX, NUM1CWDIDIV NUM2 (或DIV NUM2)MOV WORD PTR RES, AXMOV WORD PTR RES+2, DX3-20(1)53乘以2MOV AL, 53SHL AL, 1结果106(2) -49乘以2MOV AL, -49 ; -49补码为CFHSHL AL, 1 ;AL=9EH, 真值即为-98结果-98除以2类似3-21(1) BX=009AH(2) BX=15CH(3) BX=8071H(4) BX=10F7H(5) BX=FF1CH3-22(1) DX=[20506]=0006H BX=0004H(2) SP=1FFEH, [SP]=CX=FFFEH(3) CX=BX=0004H(4) AX=8094H, CF=0(5) AL=[20508H]=87H(6) AL=94H+37H+1=CCH, CF=0, AL=32H(7) SI=9(8) DI=9(9) [DI]=[2050A]=AL=94H(10) AX=17C6H, DX=8094H(11) AH=84H, BL=4(12) IP=DX=17C6H3-23(1) 将存储器中以FIRST为起始地址连续10个字节复制到以SECOND为起始地址的地方(2) 将存储器中数据段中以偏移地址0404H为起始地址,连续80H个字节的空间清零3-24MOV BX, 5MUL BXMOV BX, 2DIV BX3-26 MOV BX, 0A80HMOV AL, 5XLAT3-27(1) IP=1256(2) IP=3280H(3) IP=2450H3-28 IP=009A, CS=2000, [SP]=8F, [SP+1]=3DH, [SP+2]=50H, [SP+3]=40H3-29CMP AL, 1JNZ LAB1CMP AL, 2JNZ LAB2CMP AL,4JNZ LAB3最后一个条件(若位0至位2都是0,则顺序执行),相当于没有,因为不管符不符合这个条件,程序都会按顺序执行。
单片微型计算机原理及应用参考答案
单片微型计算机原理及应用参考答案《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (4)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (10)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (31)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (44)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (52)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (64)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (79)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (85)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (90)第10章MCS 51系列单片机模拟量接口技术 (99)第11章单片机应用系统设计 (108)第1章微型计算机基础1.简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机,而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件,所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。
2.微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别?微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分:运算器、控制器、内部寄存器阵列(工作寄存器组)。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出(I/O)接口电路构成,各部分芯片之间通过总线(Bus)连接。
以微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统,称为微型计算机系统。
大学_《微型计算机原理及应用》(吴宁著)课后习题答案下载
《微型计算机原理及应用》(吴宁著)课后习题答案下载《微型计算机原理及应用》(吴宁著)内容提要目录第1章计算机基础1.1 数据、信息、媒体和多媒体1.2 计算机中数值数据信息的表示1.2.1 机器数和真值1.2.2 数的表示方法——原码、反码和补码1.2.3 补码的运算1.2.4 定点数与浮点数1.2.5 BCD码及其十进制调整1.3 计算机中非数值数据的信息表示1.3.1 西文信息的表示1.3.2 中文信息的表示1.3.3 计算机中图、声、像信息的表示1.4 微型计算机基本工作原理1.4.1 微型计算机硬件系统组成1.4.2 微型计算机软件系统1.4.3 微型计算机中指令执行的基本过程 1.5 评估计算机性能的主要技术指标1.5.1 CPU字长1.5.2 内存储器与高速缓存1.5.3 CPU指令执行时间1.5.4 系统总线的传输速率1.5.5 iP指数1.5.6 优化的内部结构1.5.7 I/O设备配备情况1.5.8 软件配备情况习题1第2章 80x86/Pentium微处理器2.1 80x86/Pentium微处理器的内部结构 2.1.1 8086/8088微处理器的基本结构2.1.2 80386CPU内部结构2.1.3 80x87数学协处理器2.1.4 Pentium CPU内部结构2.2 微处理器的主要引脚及功能2.2.1 8086/8088 CPU引脚功能2.2.2 80386 CPU引脚功能2.2.3 Pentium CPU引脚功能2.3 系统总线与典型时序2.3.1 CPU系统总线及其操作2.3.2 基本总线操作时序2.3.3 特殊总线操作时序2.4 典型CPU应用系统2.4.1 8086/8088支持芯片2.4.2 8086/8088单CPU(最小模式)系统 2.4.3 8086/8088多CPU(最大模式)系统 2.5 CPU的工作模式2.5.1 实地址模式2.5.2 保护模式2.5.3 虚拟8086模式2.5.4 系统管理模式2.6 指令流水线与高速缓存2.6.1 指令流水线和动态分支预测2.6.2 片内高速缓存2.7 64位CPU与多核微处理器习题2第3章 80x86/Pentium指令系统3.1 80x86/Pentium指令格式3.2 80x86/Pentium寻址方式3.2.1 寻址方式与有效地址EA的概念 3.2.2 各种寻址方式3.2.3 存储器寻址时的段约定3.3 8086/8088 CPU指令系统3.3.1 数据传送类指令3.3.2 算术运算类指令3.3.3 逻辑运算与移位指令3.3.4 串操作指令3.3.5 控制转移类指令3.3.6 处理器控制类指令3.4 80x86/Pentium CPU指令系统3.4.1 80286 CPU的增强与增加指令 3.4.2 80386 CPU的增强与增加指令 3.4.3 80486 CPU增加的指令3.4.4 Pentium系列CPU增加的指令 3.5 80x87浮点运算指令3.5.1 80x87的数据类型与格式3.5.2 浮点寄存器3.5.3 80x87指令简介习题3第4章汇编语言程序设计4.1 程序设计语言概述4.2 汇编语言的程序结构与语句格式 4.2.1 汇编语言源程序的框架结构4.2.2 汇编语言的语句4.3 汇编语言的伪指令4.3.1 基本伪指令语句4.3.2 80x86/Pentium CPU扩展伪指令 4.4 汇编语言程序设计方法4.4.1 程序设计的基本过程4.4.2 顺序结构程序设计4.4.3 分支结构程序设计4.4.4 循环结构程序设计4.4.5 子程序设计与调用技术4.5 模块化程序设计技术4.5.1 模块化程序设计的特点与规范4.5.2 程序中模块间的关系4.5.3 模块化程序设计举例4.6 综合应用程序设计举例4.6.1 16位实模式程序设计4.6.2 基于32位指令的实模式程序设计 4.6.3 基于多媒体指令的实模式程序设计 4.6.4 保护模式程序设计4.6.5 浮点指令程序设计4.7 汇编语言与C/C 语言混合编程4.7.1 内嵌模块方法4.7.2 多模块混合编程习题4第5章半导体存储器5.1 概述5.1.1 半导体存储器的分类5.1.2 存储原理与地址译码5.1.3 主要性能指标5.2 随机存取存储器(RAM)5.2.1 静态RAM(SRAM)5.2.2 动态RAM(DRAM)5.2.3 随机存取存储器RAM的应用5.3 只读存储器(ROM)5.3.1 掩膜ROM和PROM5.3.2 EPROM(可擦除的PROM)5.4 存储器连接与扩充应用5.4.1 存储器芯片选择5.4.2 存储器容量扩充5.4.3 RAM存储模块5.5 CPU与存储器的典型连接5.5.1 8086/8088 CPU的'典型存储器连接5.5.2 80386/Pentium CPU的典型存储器连接 5.6 微机系统的内存结构5.6.1 分级存储结构5.6.2 高速缓存Cache5.6.3 虚拟存储器与段页结构习题5第6章输入/输出和中断6.1 输入/输出及接口6.1.1 I/O信息的组成6.1.2 I/O接口概述6.1.3 I/O端口的编址6.1.4 简单的I/O接口6.2 输入/输出的传送方式6.2.1 程序控制的输入/输出6.2.2 中断控制的输入/输出6.2.3 直接数据通道传送6.3 中断技术6.3.1 中断的基本概念6.3.2 中断优先权6.4 80x86/Pentium中断系统6.4.1 中断结构6.4.2 中断向量表6.4.2 中断响应过程6.4.3 80386/80486/Pentium CPU中断系统6.5 8259A可编程中断控制器6.5.1 8259A芯片的内部结构与引脚6.5.2 8259A芯片的工作过程及工作方式 6.5.3 8259A命令字6.5.4 8259A芯片应用举例6.6 82380可编程中断控制器6.6.1 控制器功能概述6.6.2 控制器主要接口信号6.7 中断程序设计6.7.1 设计方法6.7.2 中断程序设计举例习题6第7章微型机接口技术7.1 概述7.2 可编程定时/计数器7.2.1 概述7.2.2 可编程定时/计数器82537.2.3 可编程定时/计数器82547.3 可编程并行接口7.3.1 可编程并行接口芯片8255A7.3.2 并行打印机接口应用7.3.3 键盘和显示器接口7.4 串行接口与串行通信7.4.1 串行通信的基本概念7.4.3 可编程串行通信接口8251A7.4.3 可编程异步通信接口INS82507.4.4 通用串行总线USB7.4.5 I2C与SPI串行总线7.5 DMA控制器接口7.5.1 8237A芯片的基本功能和引脚特性 7.5.2 8237A芯片内部寄存器与编程7.5.3 8237A应用与编程7.6 模拟量输入/输出接口7.6.1 概述7.6.2 并行和串行D/A转换器7.6.3 并行和串行A/D转换器习题7第8章微型计算机系统的发展8.1.1 IBM PC/AT微机系统8.1.2 80386、80486微机系统8.1.3 Pentium及以上微机系统8.2 系统外部总线8.2.1 ISA总线8.2.2 PCI局部总线8.2.3 AGP总线8.2.4 PCI Express总线8.3 网络接口与网络协议8.3.1 网络基本知识8.3.2 计算机网络层次结构8.3.3 网络适配器8.3.4 802.3协议8.4 80x86的多任务保护8.4.1 保护机制与保护检查8.4.2 任务管理的概念8.4.3 控制转移8.4.4 虚拟8086模式与保护模式之间的切换 8.4.5 多任务切换程序设计举例习题8参考文献《微型计算机原理及应用》(吴宁著)目录本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材和国家精品课程建设成果,以教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程“基本要求V4.0”精神为指导,力求做到“基础性、系统性、实用性和先进性”的统一。
《微型计算机原理及应用》课后习题答案
《微型计算机原理及应用》习题解答第一章基础知识1.1 解释题(1)微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器(CPU),叫做微处理器。
(2)微型计算机【解答】以微处理器为基础,配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机,叫做微型计算机。
(3)微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备(如打印机、显示器、键盘、磁盘机等),再配以足够的软件而构成的系统。
(4)单板机【解答】将微处理器、RAM、ROM以及I/O接口电路,再配上相应的外设(如小键盘、LED显示器等)和固化在ROM中的监控程序等,安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5)运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件,主要由ALU(Arithmetic and Logic Unit,算术逻辑部件)、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6)地址总线【解答】地址总线是CPU对内存或外设进行寻址时,传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了CPU的寻址能力。
(7)数据总线【解答】数据总线是CPU与内存或外设进行信息交换时,所用的一组数据信号线。
它决定了CPU 一次并行传送二进制信息的位数,反映出CPU的“字长”这个重要性能指标。
(8)控制总线【解答】控制总线是在CPU与外部部件之间传送控制信息(如读/写命令、中断请求命令等)的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件?其主要应用于哪些领域?【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、RAM、ROM、I/O接口电路、定时器/计数器,有的还包括A/D、D/A转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12,写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】ADD AL,12H指令的取指过程:1)IP的值(002H)送入地址寄存器AR;2)IP的内容自动加1,变为003H;3)AR将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中002H单元;4)微处理器给出读命令MEMR;5)所选中的002H单元内容04H送上数据总线DB;6)数据总线DB上的数据04H送到数据寄存器DR;7)因是取指操作,取出的是指令操作码04H,即由DR送入指令寄存器IR;8)IR中的操作码经指令译码器ID译码后,通过PLA发出执行该指令的有关控制命令。
微机原理及应用课后答案
微机原理及应用课后答案微机原理及应用是计算机专业的一门重要课程,通过学习这门课程,我们可以了解到计算机系统的基本原理和应用技术。
在课堂上,老师会讲解一些基本概念和理论知识,而课后习题则是检验我们对所学知识的掌握程度的重要途径。
下面是微机原理及应用课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是计算机的基本组成?答,计算机的基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器(内存和外存)、输入设备和输出设备。
2. 什么是CPU?它的功能是什么?答,CPU是计算机的中央处理器,它的主要功能是执行指令、进行运算和控制数据的传输。
3. 什么是存储器?它的种类有哪些?答,存储器是计算机用来存储数据和程序的设备,主要分为内存和外存两种。
内存包括RAM和ROM,外存包括硬盘、光盘、U盘等。
4. 什么是输入设备?举例说明。
答,输入设备是用来向计算机输入数据和指令的设备,例如键盘、鼠标、扫描仪等。
5. 什么是输出设备?举例说明。
答,输出设备是用来向用户显示计算机处理结果的设备,例如显示器、打印机、投影仪等。
6. 什么是计算机的运算方式?举例说明。
答,计算机的运算方式包括算术运算和逻辑运算。
算术运算如加、减、乘、除,逻辑运算如与、或、非。
7. 什么是计算机的控制方式?举例说明。
答,计算机的控制方式是指控制计算机各部件协调工作的方式,例如指令控制、数据控制等。
8. 什么是指令?它的作用是什么?答,指令是计算机执行操作的命令,它用来告诉计算机要进行何种操作。
9. 什么是数据?它的种类有哪些?答,数据是计算机处理的信息,主要分为数值型数据和字符型数据。
10. 什么是计算机的存储器层次结构?它包括哪些层次?答,计算机的存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、内存和外存四个层次。
以上就是微机原理及应用课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
通过认真学习和理解这些基本概念和知识,相信大家对计算机系统的原理和应用会有更深入的了解。
希望大家在学习过程中多加练习,加强对知识的掌握,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
单片微机原理及应用课后习题答案
第一章单片机基础1-1答:单片机的发展到目前为止大致分为5个阶段:第一阶段:单片机发展的初级阶段。
第二阶段:低性能单片机阶段。
第三阶段:高性能单片机阶段。
第四阶段:16位单片机阶段。
第五阶段:单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等方面向更高水平发展。
1-2答:由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、易扩展、可靠性高、控制功能强及运算速度快等特点,在国民经济建设、军工产品及家用电器等各个领域均得到广泛应用。
主要有:①工业自动化;②智能仪表;③消费类电子产品;④通信方面;⑤军工产品;⑥终端及外部设备控制;⑦多机分布式系统。
1-3答:MCS-51系列单片机的内部结构:1.中央处理器CPU。
其主要完成单片机的运算和控制功能,MCS-51系列单片机的CPU不仅可以处理字节数据,还可以进行位变量的处理。
2.片内数据存储器RAM。
RAM用于存储单片机运行中的工作变量、中间结果和最终结果等。
3.片内程序存储器ROM/EPROM。
程序存储器既可以存放已编制的程序,也可以存放一些原始数据和表格。
4.特殊功能寄存器SFR。
SFR用以控制和管理内部算术逻辑部件、并行I/O口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。
5.并行口。
一共有4个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3。
P0是一个三态双向口,可作为地址/数据分时复用口,也可作为通用I/O口。
P1只能作为通用I/O口。
P2可以作为通用I/O口,也可作为在单片机扩展外部设备时,高8位地址总线使用。
P3除了作为通用准双向I/O接口外,各引脚还具有第二功能。
6.串行口。
有一个全双工的串行口,可以实现单片机与外设之间数据的逐位传送。
7.定时/计数器。
可以设置为定时方式或计数方式。
1-4答:MCS-51一共有32个I/O引脚。
P0口有8位数据总线和地址总线的低8位,P2口有地址总线的高8位,因此单片机的地址总线位是16位,寻址空间为64KB,数据总线位宽为8位。
单片微型计算机原理及应用课后答案-华中科技大学
习题22.1 MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件?答:微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EPROM)、特殊功能寄存器(SFR)、并行I/O口、串行通信口、定时器/计数器及中断系统。
2.2 说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。
复位后PC和SP各为何值?答:程序计数器PC中存放将要执行的指令地址,PC有自动加1功能,以实现程序的顺序执行。
它是SFR中唯一隐含地址的,因此,用户无法对它进行读写。
但在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变其内容,以实现改变程序的执行顺序。
程序计数器PC中内容的变化决定程序的流程,在执行程序的工作过程中,由PC输出将要执行的指令的程序存储器地址,CPU读取该地址单元中存储的指令并进行指令译码等操作,PC 则自动指向下一条将要执行的指令的程序存储器地址。
SP是一个8位的SFR,它用来指示堆栈顶部在内部RAM中的位置。
系统复位后SP为07H,若不对SP设置初值,则堆栈在08H开始的区域,为了不占用工作寄存器R0~R7的地址,一般在编程时应设置SP的初值(最好在30H~7FH区域)。
2.3 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?其中状态标志有哪几位?它们的含义是什么?答:PSW是保存数据操作的结果标志,其中状态标志有CY(PSW.7):进位标志,AC(PSW.6):辅助进位标志,又称半进位标志,F0、F1(PSW.5、PSW.1):用户标志;OV(PSW.2):溢出标志;P(PSW.0):奇偶标志。
2.4 什么是堆栈? 堆栈有何作用? 为什么要对堆栈指针SP重新赋值? SP的初值应如何设定?答:堆栈是一种数据结构,所谓堆栈就是只允许在其一端进行数据写入和数据读出的线性表。
其主要作用有两个:保护断点和保护现场。
堆栈区的设置原则上可以在内部RAM的任意区域,但由于MCS-51单片机内部RAM的00H~1FH 地址单元已被工作寄存器R0~R7占用,20H~2FH为位寻址区,故堆栈一般设在30H~7FH(对于8032系列芯片可为30H~0FFH)的区域内。
微机原理及应用课后答案
第一章1-1.微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?【解】微处理器(CPU),由运算器和控制器组成。
运算器完成算术运算和逻辑运算,控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作。
微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
微型计算机系统包括微型计算机硬件和软件。
1-4.说明位、字节、字长的概念及它们之间的关系。
【解】(1) 位(bit)。
位是计算机所能表示的最基本最小的数据单位。
它只能有两种状态“0”和“1”,即二进制位。
(2) 字(Word)。
计算机中作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数,是计算机中信息的基本单位。
(3) 字长(Word Length)。
计算机中每个字所包含的二进制位数称为字长。
它们之间的关系:字由位构成,字长指每个字所包含的位的个数。
1-5.32位机和准32位机区别32位机指该机的数据总线宽度为32位,准32位机为芯片内部数据总线宽度是32位,片外则为16位的cpu第二章2-1 微型计算机由哪几部分组成,各部分的功能是什么?【解】微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
运算器完成算术运算和逻辑运算;控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作;存储器存放原始数据、中间结果和最终结果以及程序;输入设备、输出设备与外界交换信息。
2-2.CPU在内部结构上由哪几部分组成,CPU应具备什么功能?【解】微处理器(CPU)由运算器和控制器组成。
CPU应具备的功能:对数据进行处理并对处理过程进行控制。
2-3 4,6,8,1,9,7,2,5,10,32-7:第16字为70A0:DE05 末物理地址为70A00+DE05=7E8052-8.①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
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习题2
2.1 MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件?
答:微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EPROM)、特殊功能寄存器(SFR)、并行I/O口、串行通信口、定时器/计数器及中断系统。
2.2说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。
复位后PC和SP各为何值?
答:程序计数器PC中存放将要执行的指令地址,PC有自动加1功能,以实现程序的顺序执行。
它是SFR中唯一隐含地址的,因此,用户无法对它进行读写。
但在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变其内容,以实现改变程序的执行顺序。
程序计数器PC中内容的变化决定程序的流程,在执行程序的工作过程中,由PC输出将要执行的指令的程序存储器地址,CPU读取该地址单元中存储的指令并进行指令译码等操作,PC则自动指向下一条将要执行的指令的程序存储器地址。
SP是一个8位的SFR,它用来指示堆栈顶部在内部RAM中的位置。
系统复位后SP为07H,若不对SP设置初值,则堆栈在08H开始的区域,为了不占用工作寄存器R0~R7的地址,一般在编程时应设置SP的初值(最好在30H~7FH区域)。
2.3 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?其中状态标志有哪几位?它们的含义是什么?答:PSW是保存数据操作的结果标志,其中状态标志有CY(PSW.7):进位标志,AC(PSW.6):辅助进位标志,又称半进位标志,F0、F1(PSW.5、PSW.1):用户标志;OV(PSW.2):溢出标志;P(PSW.0):奇偶标志。
2.4什么是堆栈? 堆栈有何作用? 为什么要对堆栈指针SP重新赋值? SP的初值应如何设定?
答:堆栈是一种数据结构,所谓堆栈就是只允许在其一端进行数据写入和数据读出的线性表。
其主要作用有两个:保护断点和保护现场。
堆栈区的设置原则上可以在内部RAM的任意区域,但由于MCS-51单片机内部RAM的00H~1FH地址单元已被工作寄存器R0~R7占用,20H~2FH为位寻址区,故堆栈一般设在30H~7FH(对于8032系列芯片可为30H~0FFH)的区域内。
单片机复位后,SP的内容为07H,堆栈事实上由08H单元开始,考虑到08H~1FH单元分别属于1~3组的工作寄存器区,则最好把SP值改置为1FH或更大的值。
2.5 开机复位后,CPU使用的是哪组工作寄存器? 它们的地址如何?CPU如何指定和改变当前工作寄存器组?
答:开机复位后使用的是0组工作寄存器,它们的地址是00H~07H,对程序状态字PSW中的R S1和RS0两位进行编程设置,可指定和改变当前工作寄存器组。
RS1、RS0=00H时,当前工作寄存器被指定为0组;RS1、RS0=01H时,当前工作寄存器被指定为1组;RS1、RS0=10H时,当前工作寄存器被指定为2组;RS1、RS0=11H时,当前工作寄存器被指定为3组。
2.6 MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的?当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为多少微秒?
答:①时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数,是计算机中最基本的、最小的时间单位。
② CPU取出一条指令至该指令执行完所需的时间称为指令周期,因不同的指令执行所需的时间可能不同,故不同的指令可能有不同的指令周期。
③机器周期是用来衡量指令或程序执行速度的最小单位。
它的确定原则是以最小指令周期为基准的,即一个最小指令周期为一个机器周期。
④当振荡频率为12MHz时,一个机器周期1微秒
2.7 MCS-51单片机的控制信号、、有哪些功能?
答:是访问程序存储器控制信号。
当端接低电平时,则不管芯片内部是否有程序存储器,C PU只访问外部程序存储器。
对8031来说,因其内部无程序存储器,所以该引脚必须接地。
当端接高电平时,CPU访问内部程序存储器,但当PC(程序计数器)值超过某一值时,将自动转向片外程序存储器1000H地址继续执行程序。
是地址锁存允许信号。
当CPU访问外部存储器或I/O接口时,ALE输出脉冲的下降沿用于锁存16位地址的低8位。
在不访问外部存储器或I/O接口时,ALE端有周期性正脉冲输出,其频率为振荡频率的1/6。
但是,每当访问外部数据存储器或I/O接口时,在第二个机器周期中ALE只出现一次,即丢失一个ALE脉冲。
片外程序存储器读选通信号。
在CPU从外部程序存储器读取指令(或常数)期间,每个机器周期两次有效,但在访问外部数据存储器或I/O接口时,信号将不出现。
端可以驱动8个TTL 负载。
2.8 MCS-51的片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突?
答:MCS-51的片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间,地址范围都是0000H~FFFFH(64KB),但不会发生总线冲突。
因片外程序存储器和片外数据存储器的读写控制信号不同,片外程序存储器的读信号是,而片外数据存储器的读信号为、写信号为,访问片外程序存储器和片外数据存储器的指令也不同,所以它们不会发生总线冲突。
2.9 简述MCS-51内部数据存储器的存储空间分配。
答:内部数据存储器分为3个区域:
工作寄存器区(00H~1FH);
位寻址区(20H~2FH);
堆栈和数据缓冲器区(30H~7FH或30H~0FFH)。
2.10 位地址和字节地址有何区别?位地址20H具体在内存中什么位置?
答:MCS-51的位存储器由以内部RAM中20H~2FH单元和特殊功能寄存器中地址为8的倍数的特殊功能寄存器两部分组成。
其中每个单元的每一位都有一个位地址映像,它们既可以像普通内部RAM单元一样按字节存取,也可以对单元中的任何一位单独存取。
字节地址是内部RAM中和特殊功能寄存器中每个存储单元的地址。
位地址20H是内部RAM24H中的D0位。
2.118051的4个I/O口作用是什么? 8051的片外三总线是如何分配的?
答:MCS-51单片机有4个8位并行I/O端口,分别记作P0、P1、P2、P3口。
①在访问片外扩展存储器时,P0口分时传送低8位地址和数据,P2口传送高8位地址。
P1口通常作为通用I/O口供用户使用。
P3口具有第二功能,为系统提供一些控制信号。
在无片外扩展存储器的系统中,这4个口均可作为通用I/O端口使用。
在作为通用I/O端口使用时,这4个口都是准双向口。
②在访问片外扩展存储器时,片外三总线的构成:
P0口传送低8位地址经锁存器所存构成低8位地址总线,高8位地址总线由P2口构成。
P0口作为单片机系统的低8位地址/数据线分时复用,在低8位地址锁存后,P0口作为双向数据总线。
由P3口的第二功能输出数据存储器的读、写控制信号与片外程序存储器读选通信号,访问程序存储器控制信号,地址锁存允许信号构成控制总线。